Wie können Mutationen ein Organismus beeinflussen?

Lebewesen können viele verschiedene Arten von Mutationen haben. Einige Mutationen verursachen deutliche und schwerwiegende Veränderungen, während andere überhaupt keine spürbaren Auswirkungen haben. Um dies besser zu verstehen, können wir erneut das Beispiel eines Hausbauplans verwenden. Eine zufällige Veränderung in einem sorgfältig entworfenen Plan kann zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen (Alberts et al., 2015).

Zum Beispiel könnte eine kleine Veränderung einen Spalt zwischen einem Fenster und einer Wand erzeugen, wodurch kalte Luft ins Haus gelangen kann. Eine andere Veränderung könnte das Sanitärsystem beschädigen und das tägliche Leben unangenehm machen. In der Biologie können ähnliche kleine Mutationen die Funktionsweise eines Proteins oder dessen Produktionseffizienz leicht beeinflussen.

Manchmal kann eine große, zufällige Veränderung ernsthafte Probleme verursachen. Das Entfernen einer tragenden Wand aus einem Haus könnte dazu führen, dass das gesamte Gebäude einstürzt. In ähnlicher Weise stören manche Mutationen wichtige Gene stark und können zu Krankheiten oder Entwicklungsstörungen führen (Strachan & Read, 2018).

Allerdings sind nicht alle Veränderungen schädlich. Manche Mutationen haben überhaupt keine Auswirkungen, wie etwa das Ersetzen einer Dachziegel durch eine identische. In der Genetik werden diese als neutrale Mutationen bezeichnet. Sehr selten kann eine Mutation sogar vorteilhaft sein. Ein Beispiel ist die Laktosetoleranz beim Menschen – die Fähigkeit von Erwachsenen, Milch zu verdauen – die nach der Domestizierung von Rindern von Vorteil wurde (Griffiths et al., 2019).

Die Auswirkung einer Mutation hängt hauptsächlich ab von:

  • ob sie ein Gen verändert, das für ein Protein oder RNA codiert,
  • wie wichtig dieses Gen für den Organismus ist,
  • und wie stark das Gen exprimiert wird (wie sehr es „eingeschaltet“ ist).

Da Gene in komplexen Netzwerken interagieren, kann selbst eine kleine Mutation manchmal weitreichende Auswirkungen haben, während andere Mutationen unbemerkt bleiben (National Human Genome Research Institute, 2023).